超声波液位计测量方式研究与探讨 四

1．3超声波液位计概况

1．3．1国内外超声波液位计的历史、现状与发展

人类对超声技术的研究是从1880年发现压电效应开始的。1917年法国研究用超声波探测潜艇，法国科学家ELangevin利用石英晶体制成超声夹心式换能器，在水下进行超声发射和接收，这是世界上的第一部声呐；接着镍、铝一铁合金等磁致伸缩换能器出现；五十年代钛酸钡压电陶瓷的研究应用；六十年代以后，锆钛酸铅压电陶瓷推广使用和不断发展，使超声换能器的研制进入了一个崭新的蓬勃发展的时期。1934有人提出用超声波进行探伤的设想，但从20世纪60年代才引起广泛重视。自动测量和自动控制技术的发展特别是微机技术的发展，促进了超声测量技术的研究和应用。80年代中后期，单片机技术的应用使超声波液位计向高性能、智能化方向发展。由于使用了单片机作中央处理单元，系统不仅可以进行复杂的数学运算和数据处理、进一步提高了超声波流量计的测量精度，而且还能设计出友好的人机界面，使系统具有参数设置、自动检错排错功能以及其他一些辅助功能，大大方便了用户的操作和使用。单片机在超声波液位计中的应用，使超声波液位计开始真正进入工业测量领域。

虽然超声波技术应用于液位测量在国际上已有较长时间，而在我国从20世纪90年代才开始发展。国内与国外相比，在测量精度上还有一些差距。目前国外超声波测量液位的精度可以达到lmm或1％，最小盲区可达5-10cm；而国内超声波液位测量精度目前只能达到2mm或1．5％，盲区最小为30cm。影响精度的因素除了超声波传感器本身的制作工艺f24J外，还与发射和接收电路的性能以及误差的修正方法有关。随着人们对引起测量误差因素的认识以及解决方法的提出，测量精度在逐步提高。

近十年来，基于高速数字信号的处理技术与微处理器技术的进步，以及新型探头材料与工艺的研究，超声液位测量技术取得了长足的进步，显示出强劲的技术优势，形成了迅猛的发展势头，已成功应用于江河水位、污水处理、化学和制药工业、食品加工、罐装液位、电厂、钢厂、酒厂等多种领域，并日益显示其在非接触测量中的巨大优势。

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